相对论下的时间问题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/09 06:56:41
假设有一固定座标系S (座标x, y, z),有一个飞船以相对於S速度为v=0.9c(c为光速)的速度向正x方向飞，在飞船中心以建立一个座标系S' (x', y', z')，y'=y, z'=z，而x与x'平行。在S座标系下有一个时钟，以t表示时间。在飞船中有另一时钟，以t'表示时间。现在，x'=0, y'=0, z'=0 处有一盏灯，飞般长为为L，当灯打开以后，显然，在飞船内测量光传送到飞船首和尾的时间是相等的。但如果我在地面上看来呢？它们还想等吗？为甚麼？

我想不明白的是，如果在地面看，深负x'方向的光的相对於地面的速度是c-v，但沿x'正方向的光相对於地面速度是v+c，这岂不是比光速还要快？
那假如我要求 在S中观察的光走到飞船两端的时间，利用下面的公式

t = (t' + vx'/c^2)/g, g = 1/sqrt(1-v^2/c^2)

这里，x'是等於 L/2, v 是不是等於甚麼？是飞船相对於S系的移动速度吗？如果是这样，光到逹飞船两端所花的时间是相同的吗？

现在先回答你X'=c+v的问题：
你这样理解是把光子当成了宏观物体来处理，采用相对速度的原理来理解，这是错误的。光的速度是绝对速度，而不是相对速度。所以如果飞船以V=0.9c前进，那么船里的灯发出的光向前传播的速度仍然是c，而不是c+v，否则，相对于飞船来说光速没有减小，仍然是c。但根据相对论，当飞船的速度接近光速时，飞船与光的相对速度会减小，这样才会出现时间减慢、静止或倒退的现象。
你可以这样理解，飞船在前进，船里的灯光就像虫子在向前飞。开始它们以c向前飞。随着你的飞船在加速，它们越飞越慢，到0.9c，它们就以0.1c在向前飞，这样时间就减慢甚至停止、倒退了。希望我的回答对你有帮助！

我记得相对论中光对于任何参照系得速度都是c。所以不会出现超光速的现象

改一下，应该是不相等的。飞船在往前运动，在地面上看，光速不变，向前向后的都是c，所以向后的先遇到飞船。

如果觉得在三维坐标系下感觉理解比较困难或者运算比较麻烦,建议在闵可夫斯基四维坐标下求解,其计算方法和思路很简单,只是引入"空程"这一附加坐标,等同于三维空间坐标,洛仑兹变换在其中的形式和三维伽利略变换的形式相同.